什么是單體應(yīng)用槐脏？

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如圖所示，這個(gè)系統(tǒng)采用了三層架構(gòu)撇寞，表現(xiàn)層顿天，業(yè)務(wù)邏輯層，數(shù)據(jù)訪問(wèn)層蔑担，雖然三層架構(gòu)解決了應(yīng)用程序中代碼間調(diào)用復(fù)雜牌废，代碼職責(zé)不清的問(wèn)題。但是他只是將應(yīng)用在邏輯上分成了三層啤握，并不是物理上的分層鸟缕，通過(guò)編譯，打包，部署后懂从，最終還是在同一臺(tái)機(jī)器的同一個(gè)進(jìn)程中運(yùn)行授段， 這種功能集中，代碼中心化番甩，一個(gè)發(fā)布包侵贵，部署后運(yùn)行在同一個(gè)進(jìn)程的應(yīng)用程序，我們通常稱之為單體架構(gòu)應(yīng)用缘薛。

單體應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)窍育？

• 易于開(kāi)發(fā)
• 易于測(cè)試
• 易于部署

單體應(yīng)用的弊端？

• 維護(hù)成本高 - 隨著業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)大掩宜，需求的持續(xù)增加蔫骂，越來(lái)越多人加入開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，代碼庫(kù)也在急劇的膨脹牺汤，在這種情況下辽旋，單體架構(gòu)的可維護(hù)性，靈活性在降低檐迟，而維護(hù)成本补胚，技術(shù)架構(gòu)演進(jìn)的成本，以及系統(tǒng)擴(kuò)展成本等都在增加追迟。
• 可靠性差 - 由于所有模塊都運(yùn)行在同一進(jìn)程中溶其，任何模塊中的一個(gè) bug，比如內(nèi)存泄漏都可能弄垮整個(gè)進(jìn)程敦间。
• 技術(shù)選型成本高 - 單體應(yīng)用會(huì)讓采用新框架和語(yǔ)言極其困難瓶逃。舉例來(lái)說(shuō)，你有兩百萬(wàn)行使用 XYZ 框架的代碼廓块，如果要使用 ABC 框架重寫(xiě)代碼厢绝，無(wú)論時(shí)間還是成本都將非常高昂，即便新框架更好带猴，這也就成為使用新技術(shù)的阻礙昔汉。
• 交付周期長(zhǎng) - 一般采用release train的方式，需要所用的功能都準(zhǔn)備好了才能發(fā)布拴清。

微服務(wù)的定義

越來(lái)越多的公司靶病，諸如亞馬遜、eBay口予、Netflix 等已經(jīng)通過(guò)采用微服務(wù)架構(gòu)解決了上面提到的問(wèn)題娄周，當(dāng)我們?cè)诹奈⒎?wù)的時(shí)候，它代表著什么沪停？

微服務(wù)架構(gòu)是一種架構(gòu)模式煤辨，它提倡將單一應(yīng)用程序劃分成一組小的服務(wù)，服務(wù)之間互相協(xié)調(diào)、互相配合掷酗，為用戶提供最終價(jià)值。每個(gè)服務(wù)運(yùn)行在其獨(dú)立的進(jìn)程中窟哺，服務(wù)與服務(wù)間采用輕量級(jí)的通信機(jī)制互相溝通（通常是基于HTTP協(xié)議的RESTful API）泻轰。每個(gè)服務(wù)都圍繞著具體業(yè)務(wù)進(jìn)行構(gòu)建，并且能夠被獨(dú)立的部署到生產(chǎn)環(huán)境且轨、類(lèi)生產(chǎn)環(huán)境等浮声。另外，應(yīng)當(dāng)盡量避免統(tǒng)一的旋奢、集中式的服務(wù)管理機(jī)制泳挥，對(duì)具體的一個(gè)服務(wù)而言，應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)上下文至朗，選擇合適的語(yǔ)言屉符、工具對(duì)其進(jìn)行構(gòu)建。

微服務(wù)與SOA

SOA

• SOA最早的出現(xiàn)是為了解決企業(yè)不同系統(tǒng)之間整合的問(wèn)題锹引，提出服務(wù)重用和消息總線矗钟。
• SOA中存在大量的編排，通常通過(guò)消息總線來(lái)承載業(yè)務(wù)邏輯嫌变，并構(gòu)建出重量級(jí)中心化的中間件吨艇。
• SOA有個(gè)很大的問(wèn)題在于總線，按照這個(gè)思想腾啥，這些系統(tǒng)總會(huì)在某個(gè)環(huán)節(jié)上走向集中东涡，所以去中心化做的很不徹底。

微服務(wù)

• 目標(biāo)： 幫助企業(yè)更快的響應(yīng)變化
• 宗旨： 去中心化

微服務(wù)劃分

如何設(shè)計(jì)一個(gè)好的服務(wù)是微服務(wù)的核心倘待，而領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)是其中關(guān)鍵的方法之一疮跑，請(qǐng)參考我之前的文章： https://qinnnyul.github.io/2018/08/13/ddd-concept/#more

微服務(wù)的設(shè)計(jì)原則

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高內(nèi)聚低耦合

• 緊密關(guān)聯(lián)的事物應(yīng)該放在一起，每個(gè)服務(wù)是針對(duì)一個(gè)單一職責(zé)的業(yè)務(wù)能力的封裝延柠，專注做好一件事情（每次只有一個(gè)更改它的理由)祸挪。如下圖：有四個(gè)服務(wù)a,b,c,d，但是每個(gè)服務(wù)職責(zé)不單一贞间，a可能在做b的事情贿条，b又在做c的事情，c又同時(shí)在做a的事情增热，通過(guò)重新調(diào)整整以，將相關(guān)的事物放在一起后，可以減少不必要的服務(wù)峻仇。
• 輕量級(jí)的通信方式
  • 同步RESTful（GET/PUT/POST...）公黑，基于http，能讓服務(wù)間的通信變得標(biāo)準(zhǔn)化并且無(wú)狀態(tài)，關(guān)于RESTful API的成熟度凡蚜，可參Richardson為REST定義的成熟度模型
  • 異步（消息隊(duì)列/發(fā)布訂閱）

• 避免在服務(wù)與服務(wù)之間共享數(shù)據(jù)庫(kù)

  
  
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高度自治

• 獨(dú)立部署運(yùn)行和擴(kuò)展
  • 每個(gè)服務(wù)能夠獨(dú)立被部署并運(yùn)行在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)
  • 這種運(yùn)行和部署方式能夠賦予系統(tǒng)靈活的代碼組織方式和發(fā)布節(jié)奏人断，使得快速交付和應(yīng)對(duì)變化成為可能。
• 獨(dú)立開(kāi)發(fā)和演進(jìn)
  • 技術(shù)選型靈活朝蜘，不受遺留系統(tǒng)技術(shù)棧的約束恶迈。
  • 合適的業(yè)務(wù)問(wèn)題可以選擇合適的技術(shù)棧，可以獨(dú)立的演進(jìn)
  • 服務(wù)與服務(wù)之間采取與語(yǔ)言無(wú)關(guān)的API進(jìn)行集成
• 獨(dú)立的團(tuán)隊(duì)和自治
  • 團(tuán)隊(duì)對(duì)服務(wù)的整個(gè)生命周期負(fù)責(zé)谱醇，工作在獨(dú)立的上下文中暇仲， 誰(shuí)開(kāi)發(fā)，誰(shuí)維護(hù)副渴。

以業(yè)務(wù)為中心

• 每個(gè)服務(wù)代表了特定的業(yè)務(wù)邏輯
• 有明顯的邊界上下文
• 圍繞業(yè)務(wù)組織團(tuán)隊(duì)
• 能快速的響應(yīng)業(yè)務(wù)的變化
• 隔離實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)奈附，讓業(yè)務(wù)領(lǐng)域可以被重用

彈性設(shè)計(jì)

• 設(shè)計(jì)可容錯(cuò)的系統(tǒng)
  • 擁抱失敗，為已知的錯(cuò)誤而設(shè)計(jì)
  • 依賴的服務(wù)掛掉
  • 網(wǎng)絡(luò)連接問(wèn)題
• 設(shè)計(jì)具有自我保護(hù)能力的系統(tǒng)
  • 服務(wù)隔離
  • 服務(wù)降級(jí)
  • 限制使用資源
  • 防止級(jí)聯(lián)錯(cuò)誤

Netfilix 提供了一個(gè)比較好的解決方案煮剧，具體的應(yīng)對(duì)措施包括：網(wǎng)絡(luò)超時(shí)/限制請(qǐng)求的次數(shù)/斷路器模式/提供回滾等斥滤。

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Hystrix記錄那些超過(guò)預(yù)設(shè)定的極限值的調(diào)用。它實(shí)現(xiàn)了circuit break模式勉盅，從而避免了無(wú)休止的等待無(wú)響應(yīng)的服務(wù)中跌。如果一個(gè)服務(wù)的錯(cuò)誤率超過(guò)預(yù)設(shè)值，Hystrix將中斷服務(wù)菇篡，并且在一段時(shí)間內(nèi)所有對(duì)該服務(wù)的請(qǐng)求會(huì)立刻失效漩符。Hystrix可以為請(qǐng)求失敗定義一個(gè)fallback操作，例如讀取緩存或者返回默認(rèn)值驱还。

日志與監(jiān)控

當(dāng)產(chǎn)品環(huán)境出錯(cuò)時(shí)嗜暴，需要快速的定位問(wèn)題，檢測(cè)可能發(fā)生的意外和故障议蟆。而日志與監(jiān)控是快速定位和預(yù)防的不二選擇闷沥，在微服務(wù)架構(gòu)中更是至關(guān)重要。

• 高度可觀察咐容，我們需要對(duì)正在發(fā)生的事情有一個(gè)整體的視角舆逃。
• 聚合你的日志，聚合你的數(shù)據(jù)戳粒，從而當(dāng)你遇到問(wèn)題時(shí)路狮，可以深入分析原因。
• 當(dāng)需要重現(xiàn)令人討厭的問(wèn)題蔚约，或僅僅查看你的系統(tǒng)在生產(chǎn)環(huán)境如何交互時(shí)奄妨，關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)可以幫助你跟蹤系統(tǒng)間的調(diào)用。

監(jiān)控主要包括服務(wù)可用狀態(tài)苹祟、請(qǐng)求流量砸抛、調(diào)用鏈评雌、錯(cuò)誤計(jì)數(shù)，結(jié)構(gòu)化的日志直焙、服務(wù)依賴關(guān)系可視化等內(nèi)容景东，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修復(fù)，實(shí)時(shí)調(diào)整系統(tǒng)負(fù)載奔誓，必要時(shí)進(jìn)行服務(wù)降級(jí)耐薯，過(guò)載保護(hù)等等，從而讓系統(tǒng)和環(huán)境提供高效高質(zhì)量的服務(wù)丝里。

比如商業(yè)解決方案splunk，sumologic体谒，以及開(kāi)源產(chǎn)品ELK他們都可以用于日志的收集杯聚，聚合，展現(xiàn)抒痒，并提供搜索功能幌绍，基于一定條件，觸發(fā)郵件警告故响。

Spring boot admin也可以用于服務(wù)可用性的監(jiān)控傀广， hystrix除了提供熔斷器機(jī)制外，它還收集了一些請(qǐng)求的基本信息（比如請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間彩届，訪問(wèn)計(jì)算伪冰，錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)等），并提供現(xiàn)成的dashboard將信息可視化樟蠕。

關(guān)于性能監(jiān)控和調(diào)用鏈追蹤贮聂，考慮使用dynatrace和zipkin/Sleuth

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自動(dòng)化

在微服務(wù)架構(gòu)下，面臨如下挑戰(zhàn)：

• 分布式系統(tǒng)
• 多服務(wù)寨辩，多實(shí)例
• 手動(dòng)測(cè)試吓懈，部署，發(fā)布太消耗時(shí)間
• 反饋周期太長(zhǎng)

傳統(tǒng)的手工運(yùn)維方式必然要被淘汰靡狞，微服務(wù)的實(shí)施是有一定的先決條件：那就是自動(dòng)化耻警，當(dāng)服務(wù)規(guī)模化后需要更多自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化的手段來(lái)提升效能和降低成本甸怕。

• 自動(dòng)化測(cè)試必不可少甘穿，因?yàn)閷?duì)比單塊系統(tǒng)，確保我們大量的服務(wù)正常工作是一個(gè)更復(fù)雜的過(guò)程梢杭。
• 調(diào)用一個(gè)統(tǒng)一的命令行扒磁，以相同的方式把系統(tǒng)部署到各個(gè)環(huán)境。
• 考慮使用環(huán)境定義來(lái)幫助你明確不同環(huán)境間的差異式曲，但同時(shí)保持使用統(tǒng)一的方式進(jìn)行部署的能力妨托。
• 考慮創(chuàng)建自定義鏡像來(lái)加快部署缸榛，并且擁抱全自動(dòng)化創(chuàng)建不可變服務(wù)器的實(shí)踐。

自動(dòng)化一切可以自動(dòng)化的兰伤，降低部署和發(fā)布的難度, 比如： 在持續(xù)集成和持續(xù)交付中内颗，自動(dòng)化編譯，測(cè)試敦腔，安全掃描均澳，打包，集成測(cè)試符衔，部署找前，隨著服務(wù)越來(lái)越多，在發(fā)布過(guò)程中判族，需要進(jìn)一步自動(dòng)化藍(lán)綠部署（做到老版本到新版本的平滑過(guò)渡）還可以使用pipeline as code的實(shí)踐躺盛，用代碼來(lái)描述你的流水線。關(guān)于部署有很多選擇形帮，可以使用虛擬機(jī)槽惫，容器docker，或者流行的無(wú)服務(wù)架構(gòu)lambda（AWS Lambda 也有一些明顯的局限辩撑。它并不適合被用來(lái)部署長(zhǎng)期運(yùn)行的服務(wù)界斜，請(qǐng)求需要在 300 秒內(nèi)完成，當(dāng)然你可以通過(guò)hack的方式延遲時(shí)間)合冀。

然后各薇， 可以采用基礎(chǔ)設(shè)施及代碼的實(shí)踐，比如亞馬遜的cloudformation君躺，還有terrform得糜，通過(guò)代碼來(lái)描述計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施， 可以快速為一個(gè)全新的服務(wù)晰洒，構(gòu)架它所需要的環(huán)境朝抖，保持各環(huán)境的一致性。

康威定律

一個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)谍珊，反應(yīng)了組織的溝通結(jié)構(gòu)

這就要求我們應(yīng)該將服務(wù)的所用權(quán)和團(tuán)隊(duì)對(duì)齊治宣，當(dāng)兩者不一致的時(shí)候，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)很多的摩擦點(diǎn)砌滞。

最后小結(jié)： 微服務(wù)的目標(biāo)述求是為了提供響應(yīng)力侮邀，它圍繞業(yè)務(wù)能力進(jìn)行構(gòu)建，讓一切去中心化是微服務(wù)的最高宗旨贝润，在設(shè)計(jì)微服務(wù)的時(shí)候绊茧，是需要具備一定前提條件的（你必須是那個(gè)高個(gè)子），請(qǐng)參考上面的設(shè)計(jì)原則打掘。很早以前寫(xiě)的關(guān)于微服務(wù)的咨詢华畏，可以去這里下載一些PPT： https://wenku.baidu.com/view/fd9dea34dcccda38376baf1ffc4ffe473268fd42